基于LabVIEW的Modbus协议两种校验码的实现方法.docVIP

基于LabVIEWModbus协议两种校验码的实现方法 陈金平，吴文英 (东华大学机械工程学院，上海200051) 　　摘　要：介绍基于LabVIEW的Modbus协议两种校验码的实现方PC机的测控系统中加以实际运用。　　关键词：Modbus协议；LabVIEW；CRC校验；LRC校验 Methods of Realizing the Two Check Codes of Modbus Protocol in L abVIEW CHEN Jinping, WU Wenying (College of Mechanical Engineering, Donghua University, Shanghai 2000 51, China) 　　Abstract: The method of realizing the two check code of modbus protocol in LabVIEW was introduced in this paper. The metho d can be used practically in MACSYM based on PC.　　Key words: the modbus protocol; LabVIEW; CRC checkout; LRC check out 1Modbus协议简介　　下面仅讨论与本文有关的Modbus协议的内容。1.1Modbus协议的数据传输方式　　Modbus协议定义了两种数据传输方式，即ASCII模式和RTU模式(表1、表2)。控制器可以设置为两种传输方式(ASCII或RTU)中的任何一种，在标准的Modbus网络中进行通信。用户可选择想要的模式，包括串口通信参数(波特率、检验方式等)；在配置每个控制器的时候，在一个Modbus网络上的所有设备都必须选择相同的传输模式和串口参数。  1.2Modbus消息帧　　两种传输模式中(ASCII或RTU)，传输设备将Modbus消息转为有起点和终点的帧，这就允许接收的设备在消息起始处开始工作，读地址分配信息，判断哪一个设备被选中(广播方式则传给所有设备)，判知何时信息已完成。1.2.1ASCII帧　　使用ASCII模式，消息以冒号(：)字符(ASCII码3AH)开始，以回车换行符结束(ASCII码0DH,0AH)。　　其他域可以使用的传输字符是十六进制的09,A…F。网络上的设备不断侦测“：”字符，当有一个冒号接收到时，每个设备都解码下个域(地址域)来判断是否发给自己。　　消息中字符间发送的时间间隔最长不能超过1s，否则接收的设备将认为传输错误。一个典型消息帧如表3所示。  　　使用RTU模式，消息发送至少要以3.5个字符时间的停顿间隔开始。传输的第一个域是设备地址。可以使用的传输字符是十六进制的09,A…F。当第一个域(地址域)接收到，每个设备都进行解码以判断是否发往自己。在最后一个传输字符之后，一个至少3.5个字符时间的停顿标定消息的结束。一个新的消息可在此停顿后开始。　　整个消息帧必须作为一连续的流传输。如果在帧完成之前有超过1.5个字符时间的停顿，接收设备将刷新不完整的消息并假定下一字节是一个新消息的地址域。同样地，如果一个新消息在小于3.5个字符时间内接着前个消息开始，接收的设备将认为它是前一消息的延续。这将导致一个错误，因为在最后的CRC域的值不可能是正确的。一个典型的消息帧如表4所示。  1.3错误检测域1.3.1ASCII模式　　选用ASCII模式作字符帧，错误检测域包含两个ASCII字符。这是使用LRC(纵向冗余检测)方法对消息内容计算得出的，不包括开始的冒号符及回车换行符。LRC字符附加在回车换行符前面。1.3.2RTU模式　　选用RTU模式作字符帧，错误检测域包含一16Bits值(用两个8位的字符来实现)。错误检测域的内容是通过对消息内容进行循环冗余检测得出的。CRC域附加在消息的最后，添加时先是低字节然后是高字节。故CRC高字节是发送消息的最后一个字节。1.4Modbus的数据校验方式1.4.1CRC-16(循环冗余错误校验)　　冗余循环码(CRC)包含2个字节，即16位二进制。CRC码由发送设备计算，放置于发送信息的尾部。接收信息的设备再重新计算接收到信息的CRC码，比较计算得到的CRC码是否与接收到的相符，如果两者不相符，则表明出错。　　在进行CRC码计算时只用8位数据位。起始位、停止位、奇偶校验位都不参与CRC码计算。　　计算CRC码的步骤为：　　 预置16位寄存器为十六进制FFFF(即全为1)。称此寄存器为CRC寄存器。　　 把第一个8位数据与16位CRC寄存器的低位相异或运算，把结果放于CRC寄存器。　　 把